电池反接自动报警方法及系统与流程

本发明涉及固体物理领域，尤其涉及一种电池反接自动报警方法及系统。

背景技术：

1、电池反接是指电池电源的正极与负载的负极连接，电池电源的负极与负载的正极连接的现象。

2、目前，仅存在防反接的电路，而未有检测反接的技术，其次，在防反接电路中没有二极管时，电路不具有单向导电性，即使电池反接，电路依然可以正常运行，此时若出现反接现象，会导致电路电压发生跳变，但这并不能确定是发生反接故障，还是防反接器件出现故障，最后，在防反接器件出现故障时，还需要检测是电池端出现反接还是与电池连接的负载端出现反接，避免误将反接现象归因于电池反接。因此，现有技术缺乏对于电池反接和负载反接的区分。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种电池反接自动报警方法及系统，可以实现对于电池反接和负载反接的区分。

2、第一方面，本发明提供了一种电池反接自动报警方法，包括：

3、检测电池电路的拓扑结构，基于所述拓扑结构，识别所述电池电路中电池的输入端与输出端；

4、查询所述输入端与所述输出端之间的防反接器件，利用所述防反接器件确定所述电池电路中的电压采集位置；

5、在所述电压采集位置处采集所述电池电路中的电压信号，并计算所述电压采集位置处的谐波电压，基于所述谐波电压，计算所述电压信号发生电压跳变的跳变阈值；

6、在所述电压信号中查询所述电压信号的波动幅度，在所述波动幅度大于所述跳变阈值时，判定所述电池电路中出现防反接故障；

7、在所述电池电路中出现防反接故障时，分别提取所述输入端与所述输出端的输入端电压与输出端电压，利用所述输入端电压与所述输出端电压判别所述电池是否出现反接故障，在所述电池出现反接故障时，对所述电池进行反接报警处理，得到电池反接警报。

8、在第一方面的一种可能实现方式中，所述检测电池电路的拓扑结构，包括：

9、采集电池电路的线路图像；

10、对所述线路图像进行边缘提取，得到提取边缘；

11、利用所述提取边缘识别所述线路图像中的线路与线路节点；

12、基于所述线路与所述线路节点，构建所述电池电路的拓扑结构。

13、在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述拓扑结构，识别所述电池电路中电池的输入端与输出端，包括：

14、将所述拓扑结构中的电池端作为所述输入端；

15、将所述拓扑结构中的负载端作为所述输出端。

16、在第一方面的一种可能实现方式中，所述查询所述输入端与所述输出端之间的防反接器件，包括：

17、划分预设的防反接电路中的防反接类型；

18、识别所述防反接类型对应的下层器件与上层器件；

19、基于所述下层器件，从所述防反接类型中识别所述输入端与所述输出端之间的第一防反接类型；

20、基于所述上层器件的并联特征与串联特征，从所述第一防反接类型中识别所述输入端与所述输出端之间的第二防反接类型；

21、将所述第二防反接类型对应的上层器件作为所述防反接器件。

22、在第一方面的一种可能实现方式中，所述利用所述防反接器件确定所述电池电路中的电压采集位置，包括：

23、将所述防反接器件的两端作为所述电压采集位置。

24、在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算所述电压采集位置处的谐波电压，包括：

25、利用下述公式计算所述电压采集位置处的谐波电流：

26、

27、其中，iharmonics表示所述谐波电流，irms表示总有效值电流，ifundamental表示基波电流；

28、基于所述谐波电流，利用下述公式计算所述电压采集位置处的谐波电压：

29、u＝iharmonicsr

30、其中，u表示所述谐波电压，iharmonics表示所述谐波电流，r表示电压采集位置处的阻抗。

31、在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述谐波电压，计算所述电压信号发生电压跳变的跳变阈值，包括：

32、获取所述电压信号对应的防反接器件；

33、在所述防反接器件从不可通行到可通行时，基于所述谐波电压，利用下述公式计算所述跳变阈值：

34、u总＝u+u0

35、其中，u总表示所述跳变阈值，u表示所述谐波电压，u0表示所述电压信号；

36、在所述防反接器件从稳定通行到不稳定通行时，将所述谐波电压作为所述跳变阈值。

37、在第一方面的一种可能实现方式中，所述在所述电压信号中查询所述电压信号的波动幅度，包括：

38、计算所述电压信号中每两个相邻时刻下的电压信号之间的电压幅值；

39、在所述电压幅值为最大幅值时，将所述最大幅值作为所述波动幅度。

40、在第一方面的一种可能实现方式中，所述利用所述输入端电压与所述输出端电压判别所述电池是否出现反接故障，包括：

41、在所述输入端电压低于所述输出端电压时，判定所述电池出现所述反接故障。

42、第二方面，本发明提供了一种电池反接自动报警系统，所述系统包括：

43、端识别模块，用于检测电池电路的拓扑结构，基于所述拓扑结构，识别所述电池电路中电池的输入端与输出端；

44、位置确定模块，用于查询所述输入端与所述输出端之间的防反接器件，利用所述防反接器件确定所述电池电路中的电压采集位置；

45、阈值计算模块，用于在所述电压采集位置处采集所述电池电路中的电压信号，并计算所述电压采集位置处的谐波电压，基于所述谐波电压，计算所述电压信号发生电压跳变的跳变阈值；

46、防反接判定模块，用于在所述电压信号中查询所述电压信号的波动幅度，在所述波动幅度大于所述跳变阈值时，判定所述电池电路中出现防反接故障；

47、反接报警模块，用于在所述电池电路中出现防反接故障时，分别提取所述输入端与所述输出端的输入端电压与输出端电压，利用所述输入端电压与所述输出端电压判别所述电池是否出现反接故障，在所述电池出现反接故障时，对所述电池进行反接报警处理，得到电池反接警报。

48、与现有技术相比，本方案的技术原理及有益效果在于：

49、本发明实施例通过检测电池电路的拓扑结构，以用于将物理电路转换为虚拟的电路，目的在于通过图像识别技术代替人工电路识别，进一步地，本发明实施例通过基于所述拓扑结构，识别所述电池电路中电池的输入端与输出端，以用于基于防反接器件连接在输入端与输出端之间，可以通过将反接电源调正或反接时不传输电源信号等方式，防止输入端输出的电源出现反接所导致的输出端无法接收到输入端发来的电源信号或接收错误的电源信号的原理，来确定防反接器件必出现在输入端与输出端之间的线路节点中，本发明实施例通过查询所述输入端与所述输出端之间的防反接器件，以用于以所述防反接器件在电池电路中所处的位置为基准，来采集电压信号，进一步地，本发明实施例通过利用所述防反接器件确定所述电池电路中的电压采集位置，以用于基于所述防反接器件拥有的截断电源端发来的信号或调整电源端发来的信号的功能，可推知，在所述防反接器件发生故障时，防反接器件接收的信号与发出的信号会出现不一致的情况，即经过所述防反接器件的稳定电压会发生跳变，因此，可以利用所述防反接器件的此特性来判断所述防反接器件是否发生防反接的故障，进一步地，本发明实施例通过计算所述电压采集位置处的谐波电压，以用于计算所述电压信号发生跳变时所产生的谐波电压，从而可以将所述谐波电压作为所述电压信号发生跳变的标志，本发明实施例通过在所述电压信号中查询所述电压信号的波动幅度，以用于查询所述电压信号中电压发生跳变时电压变化的幅度，进一步地，本发明实施例通过利用所述输入端电压与所述输出端电压判别所述电池是否出现反接故障，以用于对电池反接故障和负载反接故障进行区分。因此，本发明实施例提出的一种电池反接自动报警方法及系统，可以实现对于电池反接和负载反接的区分。